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幾個(gè)月前，當(dāng)小米宣布推出“鐵大”CyberOne人形機(jī)器人時(shí)，人們并不完全清楚小米究竟打算讓這款機(jī)器人做些什么。

大家的猜測(cè)是，小米現(xiàn)在不會(huì)說“鐵大”將有某種實(shí)際用途，而是將其作為一種探索可能性的方式，探索可以遷移到其它地方的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)。

令人驚喜的是，小米的機(jī)器人專家已經(jīng)開始教會(huì)機(jī)器人做一些即使不是十分有用，至少也很吸引眼球的事情——比如打架子鼓。

從走路都會(huì)摔倒到自己學(xué)會(huì)打架子鼓

演奏的譜子其實(shí)是給“鐵大”輸入是一個(gè)MIDI文件，鐵大能夠?qū)⑵浣馕鰹榭梢源虺鰜?lái)的節(jié)拍。

然后，它會(huì)產(chǎn)生一連串與音樂同步的全身協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)軌跡，讓末端的肢體必須確保鼓點(diǎn)準(zhǔn)確地隨著節(jié)拍移動(dòng)。

“鐵大”在這方面做得相當(dāng)不錯(cuò)。也許這可能不是超前沿的人形機(jī)器人研究，但是看看像小米這樣的公司在這方面的探索還是很有趣的。

這個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)難點(diǎn)在于，當(dāng)接收到長(zhǎng)序列的鼓點(diǎn)時(shí)，“鐵大”需要為每個(gè)手臂和腿分配序列，并在硬件約束下生成連續(xù)的無(wú)碰撞全身軌跡。因此，研究人員需要提取基本節(jié)拍，并通過優(yōu)化離線建立鼓點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡庫(kù)。然后，“鐵大”可以產(chǎn)生連續(xù)的軌跡符合任何鼓樂譜。

這種方法為 “鐵大”打鼓提供了更多的自由，演奏的水平只受到機(jī)器人技術(shù)能力的限制。

相比幾個(gè)月前，走路都會(huì)摔倒的“鐵大”，明顯在末端控制方面已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

“鐵大”的最新進(jìn)展，為何要通過打鼓來(lái)演示？

小米機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)硬件工程師就這一項(xiàng)目也接受了媒體采訪。

首先他談到了為什么小米會(huì)研發(fā)“鐵大”機(jī)器人，這包含三個(gè)原因：

• 第一個(gè)原因是，小米看到中國(guó)乃至全世界的勞動(dòng)力大幅下降。盡管還有很長(zhǎng)的路要走，但我們正在努力用類人機(jī)器人取代人類勞動(dòng)力。
• 第二個(gè)原因是，小米認(rèn)為人形機(jī)器人是所有機(jī)器人形態(tài)中技術(shù)上最具挑戰(zhàn)性的。通過對(duì)仿人機(jī)器人的研究，小米也可以使用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)解決其他機(jī)器人形式的問題，如四足機(jī)器人，機(jī)械臂，甚至輪式機(jī)器人。
• 第三個(gè)原因是，小米希望成為中國(guó)技術(shù)最先進(jìn)的公司，而人形機(jī)器人技術(shù)很性感。

至于之所以在這個(gè)過程中，會(huì)選擇打鼓來(lái)展示他們的研究，該工程師表示，在小米“鐵大”CyberOne于8月11日正式發(fā)布之后，我們從沒有機(jī)器人背景的公眾那里得到了很多反饋。他們更感興趣的是看到人形機(jī)器人做人類不能輕易做到的事情。

老實(shí)說，很難找到這樣的場(chǎng)景，因?yàn)榇蠹叶贾乐赖谝粋€(gè)原型機(jī)肯定會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人類。但是有一天，團(tuán)隊(duì)中一位剛開始學(xué)習(xí)打鼓的工程師建議說，打鼓可能是一個(gè)例外。她認(rèn)為，與新手鼓手相比，人形機(jī)器人在手足協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)和節(jié)奏控制方面更有優(yōu)勢(shì)。聽聞此言，團(tuán)隊(duì)成員都覺得這是個(gè)好主意，而且打鼓本身也很酷很有趣，所以團(tuán)隊(duì)決定選擇打鼓來(lái)展示鐵大的最新進(jìn)展。

該工程師還透露，目前他們正在研發(fā)第二代“鐵大”CyberOne，希望進(jìn)一步提高它的運(yùn)動(dòng)和操作能力。在硬件層面，也計(jì)劃增加更多的自由度，集成自主開發(fā)的靈巧手，并添加更多的傳感器。在軟件層面則會(huì)開發(fā)更加健壯的運(yùn)動(dòng)和視覺控制算法。

“鐵大”的誕生

8月11日，小米秋季新品發(fā)布會(huì)在京舉行，除了小米MIX Fold 2、Redmi K50至尊版等重磅產(chǎn)品首發(fā)，小米首款全尺寸人形仿生機(jī)器人CyberOne也正式亮相。

CyberOne是繼去年小米仿生四足機(jī)器人Cyberdog后，小米機(jī)器人Cyber家族的新成員，內(nèi)部藝名“鐵大”，它具有高情商、可感知人類情緒，視覺敏銳、可對(duì)真實(shí)世界三維虛擬重建，“小腦”發(fā)達(dá)、可實(shí)現(xiàn)雙足運(yùn)動(dòng)姿態(tài)平衡，四肢強(qiáng)健、動(dòng)力峰值扭矩300Nm等領(lǐng)先技術(shù)能力。

“CyberOne背后的智能、機(jī)械能力，全部由小米機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室全棧自研完成，背后有無(wú)數(shù)的軟件、硬件、算法的開發(fā)工作，投入巨大。”小米集團(tuán)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO雷軍表示，CyberOne以人工智能為內(nèi)核，以標(biāo)準(zhǔn)人形為載體，是小米對(duì)未來(lái)科技生態(tài)的一次探索，也是小米多元融合技術(shù)體系的新成果。

CyberOne身高177CM、體重52KG，是一款真正意義上的全尺寸人形仿生機(jī)器人。相比于仿生四足機(jī)器人而言，人形機(jī)器人機(jī)械復(fù)雜度更高，需要性能更強(qiáng)大的電機(jī)、更多的機(jī)身自由度、復(fù)雜的人形雙足控制算法。此次CyberOne支持多大21個(gè)自由度，并能實(shí)現(xiàn)各自由度0.5ms級(jí)別的實(shí)時(shí)響應(yīng)，可充分模擬人的各項(xiàng)動(dòng)作。

相關(guān)報(bào)道：

https://spectrum.ieee.org/humanoid-robot-xiaomi-cyberone

https://spectrum.ieee.org/xiaomi-robot-drummer

https://mp.weixin.qq.com/s/V5AjnZEBPL5oTBleLsgZ_w